[發(fā)明專利]一種檢測溶液中羥基自由基濃度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410249893.3
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN103983592A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高繼慧;趙海謙;周偉;韓瑞;吳少華
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/78
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種檢測羥基自由基的方法。

背景技術(shù)

在已知的氧化劑中，·OH的氧化能力僅次于F₂，是一種非選擇性的氧化劑，能很容易的氧化各種有機物和無機物，氧化效率高，反應(yīng)速度快。在廢水的均相和非均相氧化降解過程中，都認(rèn)為起氧化作用的主要因素是·OH。近年來，·OH已應(yīng)用于深入的環(huán)境化學(xué)研究，如在大氣化學(xué)、天然水體化學(xué)和廢水深度氧化等的研究中，涉及許多自由基參與的化學(xué)反應(yīng)，自由基與污染物的轉(zhuǎn)化和清除密切相關(guān)。由于自由基非常活潑，濃度低、存在的壽命短，因此在有關(guān)涉及自由基的研究中，其測定方法就顯得特別重要。

溶液中羥基自由基的檢測方法包括：電子自旋共振法、高效液相色譜法、化學(xué)發(fā)光法、熒光分析法和分光光度法。電子自旋共振法儀器昂貴，操作步驟復(fù)雜，檢測時間長，定量效果不佳。化學(xué)發(fā)光法操作簡單，但抗干擾能力差，測試精度低。熒光分析法檢測速度較快，但檢測精度同樣較差。高效液相色譜法和分光光度法在定量檢測·OH方面具有范圍廣，精度高的優(yōu)點。但高效液相色譜法操作時間長，儀器價格遠高于分光光度計。研究檢測溶液中·OH濃度的經(jīng)濟可靠分光光度法對于推動可廣泛采用的自由基檢測技術(shù)，推動相關(guān)領(lǐng)域研究進步具有現(xiàn)實意義。

基于Russell反應(yīng)機理進行分光光度法檢測·OH濃度是一個重要的研究分支。首先用二甲基亞砜(DMSO)作為·OH的分子探針，生成甲基亞磺酸MSIA，再與各種染料進行著色反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)萃取劑萃取后進行光度檢測。普渡大學(xué)Babbs對Russell反應(yīng)機理檢測·OH濃度進行了探究。由于甲基亞磺酸MSIA不能在自然界中長期穩(wěn)定存在，研究用苯亞磺酸鈉或甲基亞磺酸鈉代替DMSO與·OH的反應(yīng)產(chǎn)物MSIA繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。使用DMSO作·OH捕獲劑，加入堅牢藍BB鹽反應(yīng)生成重氮砜產(chǎn)物，用萃取劑萃取重氮砜產(chǎn)物進行光度檢測。然而萃取劑萃取重氮砜產(chǎn)物的同時，會同時萃取堅牢藍BB鹽，導(dǎo)致測試精度低，可重復(fù)性差。抑制萃取劑對堅牢藍BB鹽的萃取，是萃取劑選擇性地僅萃取重氮砜產(chǎn)物是該檢測方法亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有方法檢測溶液中羥基自由濃度存在檢測費用昂貴，檢測時間長，定量效果不佳，可重復(fù)性差和測試精度低的問題，而提供一種檢測溶液中羥基自由基濃度的方法。

一種檢測溶液中羥基自由基濃度的方法，具體是按以下步驟完成的：

一、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：將甲基亞磺酸鈉溶液分別加入到編號為①到⑥的六個容器中，其中①號加入摩爾濃度為25μmol·L^-1的甲基亞磺酸鈉溶液1mL，②號加入摩爾濃度為50μmol·L^-1的甲基亞磺酸鈉溶液1mL，③號加入摩爾濃度為75μmol·L^-1的甲基亞磺酸鈉溶液1mL，④號加入摩爾濃度為100μmol·L^-1的甲基亞磺酸鈉溶液1mL，⑤號加入摩爾濃度為150μmol·L^-1的甲基亞磺酸鈉溶液1mL；⑥號加入摩爾濃度為250μmol·L^-1的甲基亞磺酸鈉溶液1mL；然后將編號為①到⑥的容器置于暗處，分別向編號為①到⑥的容器中加入摩爾濃度為2mmol·L^-1的堅牢藍BB鹽，其中①號加入1.25mL；②號加入2.50mL，③號加入3.75mL，④號加入5.00mL，⑤號加入7.50mL；⑥號加入12.5mL；再在室溫下反應(yīng)10min，得到編號為①到⑥的含有重氮砜產(chǎn)物的混合溶液；再分別向編號為①到⑥的含有重氮砜產(chǎn)物的混合溶液中加入FeSO₄及3mL甲苯/丁醇萃取劑，萃取5min，去除下層液，得到編號為①到⑥的3mL上層萃取液；再分別向編號為①到⑥的3mL上層萃取液中加入1mL吡啶，得到編號為①到⑥的待測萃取液；用1cm比色皿，丁醇試劑空白作參比，測定425nm處編號為①到⑥的待測萃取液的吸光度；以吸光度為縱坐標(biāo)，以甲基亞磺酸鈉濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；

步驟一中所述的FeSO₄的物質(zhì)的量與編號為①到⑥的含有重氮砜產(chǎn)物的混合溶液的體積比為(200mmol～500mmol):1L；

步驟一中所述的甲苯/丁醇混合萃取劑中甲苯與丁醇的摩爾比為2:1；

二、回歸方程的獲得：

根據(jù)步驟一的標(biāo)準(zhǔn)曲線獲得回歸方程：A＝0.00476C(μmol·L^-1)+0.01271(r＝0.99951)；其中A為吸光度；C為甲基亞磺酸鈉濃度；

三、溶液中羥基自由基的測定：